Tubería de acero al carbono cédula 40

Qué es una tubería cédula 40?

Significado de la cédula de tubería: La cédula de tubería (SCH) es una medida del espesor nominal de la pared de una tubería de acero. Antiguamente, los fabricantes de metal utilizaban tres dimensiones de tubería: estándar, extrafuerte y doble extrafuerte. Sin embargo, contar únicamente con estas tres dimensiones indeterminadas no resultaba práctico. Por ello, en la actualidad, las tuberías de acero se fabrican en 14 cédulas diferentes. La más utilizada es la cédula 40.

La tubería de acero al carbono cédula 40 pertenece a la clase de espesor de pared medio. Es una de las clases de espesor de pared más comunes y estándar. Tanto en tuberías industriales como de edificación, a menos que existan requisitos de presión especiales, la Sch 40 suele ser la opción predeterminada. Cubre casi todos los tamaños de tubería desde NPS 1/8 hasta NPS 24. En las clases de espesor de pared comunes (como Sch 5S, 10, 20, 40, 80, 160, XXS), el espesor de pared aumenta con el número Sch. La Sch 40 pertenece a la clase de "peso estándar" o "presión media". La Sch 40 es más gruesa que la Sch 10/20, con una mayor resistencia a la presión; pero más delgada que la Sch 80/160, con una menor resistencia a la presión. Ofrece un buen equilibrio entre resistencia mecánica, peso y costo.

Características de tamaño:
a. Para todas las tuberías Sch 40, el diámetro exterior es fijo. Por ejemplo, las tuberías NPS 2, ya sean Sch 40 o Sch 80, tienen el mismo diámetro exterior de 60,3 mm (2,375 pulgadas). Esto se especifica en la norma.

b. Dado que el diámetro exterior es fijo, al aumentar el espesor de la pared se reduce el diámetro interior. Por lo tanto, el diámetro interior de una tubería Sch 40 es menor que el de una tubería Sch 10, pero mayor que el de una tubería Sch 80. El espesor de la pared de una tubería Sch 80 siempre es mayor que el de una tubería Sch 40 del mismo tamaño.

Hunan Standard Steel Co., Ltd es un proveedor y fabricante líder de los productos Sch 40 Carbon Pipe. Hay varios grados de carbón con varias composiciones químicas. Pero las capacidades de contención de presión se miden y clasifican. La tubería de acero al carbono Schedule 40 es una tubería de capacidad de presión de rango medio con diámetros que van hasta 24 pulgadas y espesores de pared que van hasta 17.48 mm.

La relación entre el diámetro y el espesor de la pared, además de la resistencia del material, decide si se trata de una tubería Sch 40 o de algún otro programa. El programa se determina en relación con el diámetro exterior, el espesor de la pared y la capacidad de presión del material. El peso de la tubería de acero al carbono Schedule 40 varía según el material del que está hecho. Cuanto más carbono se agrega al acero, menor es el peso de la tubería. Pero el grosor de la pared y el diámetro también juegan un papel. Dado que el cédula 40 es una clase de presión media, las tuberías tienen un grosor de tubería cédula 40 de pared de tamaño mediano y el peso también está en el rango medio. Por favor contáctenos para más información.

Tabla de tuberías Sch 40, dimensiones, peso y espesor de pared de la tubería

Nominal size [inches]	Outside diameter [inches]	Outside diameter [mm]	Wall thickness [inches]	Wall thickness [mm]	Weight [lb/ft]	Weight [kg/m]
1/8	0.405	10.3	0.068	1.73	0.24	0.37
1/4	0.540	13.7	0.088	2.24	0.42	0.84
1/2	0.840	21.3	0.109	2.77	0.85	1.27
3/4	1.050	26.7	0.113	2.87	1.13	1.69
1	1.315	33.4	0.133	3.38	1.68	2.50
1 1/4	1.660	42.2	0.140	3.56	2.27	3.39
1 1/2	1.900	48.3	0.145	3.68	2.72	4.05
2	2.375	60.3	0.154	3.91	3.65	5.44
2 1/2	2.875	73.0	0.203	5.16	5.79	8.63
3	3.500	88.9	0.216	5.49	7.58	11.29
3 1/2	4.000	101.6	0.226	5.74	9.11	13.57
4	4.500	114.3	0.237	6.02	10.79	16.07
5	5.563	141.3	0.258	6.55	14.62	21.77
6	6.625	168.3	0.280	7.11	18.97	28.26
8	8.625	219.1	0.322	8.18	28.55	42.55
10	10.750	273.0	0.365	9.27	40.48	60.31
12	12.750	323.8	0.406	10.31	53.52	79.73
14	14	355.6	0.375	11.13	54.57	94.55
16	16	406.4	0.500	12.70	82.77	123.30
18	18	457.0	0.562	14.27	104.67	155.80
20	20	508.0	0.594	15.09	123.11	183.42
24	24	610.0	0.688	17.48	171.29	255.41
32	32	813.0	0.688	17.48	230.08	342.91

Composición química de la tubería de acero al carbono cédula 40

La tubería cédula 40 se refiere al espesor nominal de pared, no al grado. Por lo tanto, su composición química no es necesariamente uniforme.

Sin embargo, la tubería cédula 40 se fabrica con acero de bajo carbono, generalmente de grado A53. Su composición química también varía según el tipo y la soldadura, pero como referencia, el acero A53 con soldadura sin costura tipo S tiene un aspecto similar al siguiente:

Carbono: 0,25 % (máx.)
Manganeso: 0,95 % (máx.)
Fósforo: 0,05 % (máx.)
Azufre: 0,045 % (máx.)
Cobre: 0,4 % (máx.)
Níquel: 0,4 % (máx.)
Cromo: 0,4 % (máx.)
Molibdeno: 0,15 % (máx.)
Vanadio: 0,08 % (máx.)

Usos comunes de las tuberías de acero cédula 40:

1. Transporte de fluidos a baja presión
Agua corriente, gas (tubería galvanizada ASTM A53 Sch 40).
Medios químicos (como la tubería sin costura ASTM A106 Sch 40).

2. Edificios y estructuras
Andamios (pero deben cumplir con las normas estructurales, como la EN 39).
Conductos de aire acondicionado y ventilación (el uso más común es el de pared delgada Sch 5/10).

3. Maquinaria y equipos
Tuberías de baja presión en sistemas hidráulicos (la alta presión requiere Sch 80 o superior).
Industria alimentaria (acero inoxidable 304 Sch 40).

Cómo identificar las tuberías de acero cédula 40?

1. Método de marcado
Código de rociado del cuerpo de la tubería o marcado en la etiqueta (como "ASTM A106 Sch 40").

Marcado de color en el extremo de algunos tubos de acero (por ejemplo, los tubos de acero al carbono Sch 40 no tienen un color específico, pero los tubos de acero inoxidable pueden estar marcados en verde). 2. Verificación de la medición
Utilice un calibrador para medir el diámetro exterior y el espesor de la pared, y compárelos con la tabla de tamaños estándar (por ejemplo, el espesor de pared de una tubería Sch 40 de 1" NPS debe ser de 3,38 mm).

Notas sobre la selección de la tubería de acero Sch 40:

1. Adaptación a la presión
Calcule la presión de diseño para garantizar que la capacidad de soporte de presión de Sch 40 sea suficiente (considere el factor de seguridad).

2. Selección del material
Entorno corrosivo → Seleccione acero inoxidable Sch 40 (ASTM A312) o acero al carbono galvanizado (ASTM A53).
Entorno de alta temperatura → Seleccione ASTM A106 Sch 40 (resistencia a la temperatura ≤350 °C).

3. Eficiencia económica
Sch 40 es la opción general más rentable, pero se requiere Sch 80/160 para situaciones de presión ultraalta.

Preguntas frecuentes:

P1: Sch 40 es una tubería sin costura o una? Tubería soldada?
¡Ambas!
Tubería sin costura: ASTM A106 Sch 40
Tubería soldada: ASTM A53 Sch 40

P2: Se puede usar Sch 40 para gasoductos?
Sí, pero debe cumplir con las especificaciones locales (p. ej., tubería galvanizada ASTM A53 Sch 40 en Estados Unidos, GB/T 8163 en China).

P3: Son lo mismo Sch 40 y "STD" (espesor de pared estándar)?
Son lo mismo cuando NPS ≤ 10", pero el espesor de pared "STD" es ligeramente menor que Sch 40 cuando NPS ≥ 12".

P4. Cuál es el espesor de la tubería Schedule 40?
"Schedule" significa grado de espesor de pared. SCH 40 es el grado de espesor de pared más comúnmente utilizado y estándar, ya que equilibra la capacidad de presión, el costo y la disponibilidad. El espesor de la tubería SCH 40 se determina por su tamaño nominal (NPS) o diámetro exterior (DE). Para el mismo tamaño NPS (por ejemplo, 1"), ya sea SCH 40, SCH 80 o SCH 160, el DE permanece constante (33,4 mm). Un aumento del espesor de pared implica una disminución del diámetro interior.

Por ejemplo: Cuál es el espesor de una tubería SCH 40 de 2 pulgadas?
La tabla anterior (basada en ANSI/ASME B36.10) muestra que el espesor de pared de SCH 40 para una tubería NPS de 2" es de 3,91 mm.

P5. Se pueden roscar las tuberías Schedule 40?
El roscado es totalmente posible en tuberías Schedule 40, y es una operación muy común y estándar. Su moderado espesor de pared proporciona el espesor de material necesario para el roscado, a la vez que garantiza la resistencia después de la conexión.
Las normas de rosca comunes (como NPT) se definen en función del espesor de pared de las tuberías Schedule 40. Esto significa que las uniones roscadas diseñadas para tuberías Schedule 40 logran un sellado y una resistencia mecánica óptimos después del apriete.

Limitaciones del espesor de pared: Si bien Schedule 40 es un estándar, el roscado puede debilitar significativamente las tuberías de gran tamaño (por ejemplo, de 8 pulgadas o más) debido a su espesor de pared relativamente delgado. Para tuberías de gran diámetro, generalmente se recomiendan soldaduras a tope o conexiones con bridas.

P6. Cuánto pesa la tubería Schedule 40?
El peso de la tubería Schedule 40 depende completamente de tres factores: tamaño nominal (diámetro de la tubería), material y longitud.
Por ejemplo: "Quiero comprar un lote de 20 tubos de acero al carbono SCH 40 de 2 pulgadas, cada uno de 6 metros de largo. ¿Cuál es el peso total aproximado?"

Método 1:
De la tabla anterior, podemos ver que el peso por metro de tubo SCH 40 de 2 pulgadas es de aproximadamente 5,44 kg/m.
Peso por tubo: 5,44 kg/m × 6 metros = 32,64 kg/tubo.
Peso total: 32,64 kg/tubo × 20 tubos = 652,8 kg.

Método 2:
Peso por metro (kg/m) = [Diámetro exterior (mm) - Espesor de la pared (mm)] × Espesor de la pared (mm) × 0,02466
(Nota: 0,02466 es un factor calculado en función de la densidad del acero al carbono).

Por ejemplo: Para calcular el peso de una tubería SCH 40 de 2 pulgadas:
(60,3 - 3,91) × 3,91 × 0,02466 ≈ 5,44 kg/m

El método más preciso es consultar directamente con el proveedor, quien proporcionará una norma (como la ASTM A106) para garantizar la consistencia de la calidad del material. Los pesos de la tabla anterior corresponden al acero al carbono. Los pesos pueden variar según el material:
Tuberías de acero inoxidable (como 304 y 316): Su densidad es de aproximadamente 7,93 g/cm³, lo que las hace aproximadamente entre un 1 % y un 2 % más pesadas que las de acero al carbono. El acero aleado tiene una densidad y un peso similares a los del acero al carbono.
Tuberías de plástico PVC: Su densidad es de aproximadamente 1,4 g/cm³, lo que las hace significativamente más ligeras que las de metal.

P7. Cuál es la presión nominal de las tuberías Schedule 40?
La presión nominal de las tuberías Schedule 40 varía según el tamaño, el material y la temperatura. A temperatura ambiente, la presión nominal de las tuberías de acero al carbono Schedule 40 oscila entre 700 psi y 2200 psi (4,8 y 15,2 MPa), y las tuberías de menor diámetro ofrecen presiones nominales más altas. Haga clic aquí para obtener más información sobre la tabla de clasificación de presión para tuberías de acero Schedule 40.

P8. Dónde se utilizan las tuberías Schedule 40?
Debido a su economía y versatilidad, la tubería de 40 mm se utiliza ampliamente en:
Sistemas de suministro de agua y drenaje de edificios
Transporte de fluidos a baja presión (agua, aire, aceite)
Sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC)
Soporte estructural y andamiaje

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